日前，媒體報(bào)道稱(chēng)東京科學(xué)研究所的團(tuán)隊(duì)取得技術(shù)突破，首次將 LED 光能成功轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需電池或電纜的無(wú)線供電。

據(jù)介紹，該技術(shù)屬于光學(xué)無(wú)線輸電（OWPT）領(lǐng)域，其基本原理是將電能轉(zhuǎn)化為光能進(jìn)行傳輸，再由光伏接收器將光能重新轉(zhuǎn)換回電能。與以往依賴(lài)激光的方案不同，這項(xiàng)新技術(shù)采用高功率 LED，為室內(nèi)設(shè)備供電提供了一種更具前景的路徑。

該技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于其高安全性與低成本。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備密集的室內(nèi)環(huán)境中，無(wú)線輸電系統(tǒng)必須遵守嚴(yán)格的安全規(guī)定，以避免對(duì)人眼和皮膚造成傷害。

傳統(tǒng)的激光方案因其高能量密度難以滿足這些要求，而基于 LED 的技術(shù)則本質(zhì)上更加安全。研究團(tuán)隊(duì)指出，這一特性讓其非常適合為室內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備構(gòu)建可持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施，并能借助 AI 圖像識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)目標(biāo)的同步、不間斷供電。

為克服 LED 無(wú)線輸電在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)的能量損耗以及在不同光照條件下的性能波動(dòng)問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一套雙模自適應(yīng)系統(tǒng)，能夠自動(dòng)適應(yīng)明亮和黑暗兩種室內(nèi)環(huán)境。

該系統(tǒng)的關(guān)鍵在于一套由可調(diào)焦液體透鏡和成像透鏡組成的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，它能根據(jù)接收器的距離和大小自動(dòng)調(diào)整光斑尺寸，從而確保最佳的能量傳輸效率。

為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的光束定位，該系統(tǒng)集成了一臺(tái)深度相機(jī)與一個(gè)由步進(jìn)電機(jī)控制的可調(diào)反射鏡。深度相機(jī)中的 RGB 傳感器負(fù)責(zé)識(shí)別光伏接收器的位置，而紅外傳感器則用于定位光束的照射點(diǎn)。

此外，研究人員還在接收器邊緣貼上了回歸反射膜，它能反射深度相機(jī)的紅外光，即使在完全黑暗的環(huán)境中也能清晰勾勒出接收器的輪廓，確保系統(tǒng)全天候穩(wěn)定運(yùn)行。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步引入了基于 SSD 算法的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），顯著提升了目標(biāo)識(shí)別的精準(zhǔn)度。在實(shí)驗(yàn)中，該系統(tǒng)在光照和黑暗環(huán)境中均表現(xiàn)出無(wú)縫運(yùn)行的能力，成功在最遠(yuǎn) 5 米的距離上實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的能量傳輸。根據(jù)研究報(bào)告，其使用的 LED 芯片輻射通量達(dá)到了 1.53 瓦。

來(lái)源：IT之家

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